基于电力线载波技术的船舶视频监控系统研究

随着通信技术和多媒体技术的发展,以及人们对航行安全性的重视,对船舶视频监控技术提出了更高的要求。本文分析现有船舶视频监控系统存在的缺点,将电力线载波技术应用于船舶视频监控中,这种技术具有通信距离长、成本低等特点。首先设计了整个控制系统的总体实现框架,然后研究了基于H.264的视频编码的关键技术和实现方法,最后通过嵌入式软硬件设计实现了整个船舶视频监控系统。     

激光雷达和单目视觉船舶智能导航系统

以为船舶提供定位服务、障碍物检测和避障航迹规划服务为目的,设计基于激光雷达和单目视觉的船舶智能导航系统。系统船载子系统中,由卫星信号接收机接收卫星信号,定位船舶位置后,障碍物检测单元使用单目视觉传感器、激光雷达,检测船舶周围的障碍物信息和距离信息,通过CAN总线网络将2种信息传输至地面监控子系统。监控端把获取的信息和电子海图相匹配,标识船舶坐标信息,使用基于激光雷达的障碍目标测距方法完成障碍物测距,结合已知定位信息与障碍物距离信息,设计船舶航行指令,由CAN总线网络发送至船载子系统的航行控制单元,驱动航迹控制器控制船舶航行,完成船舶智能导航。仿真实验表明,此系统可实现船舶智能导航,导航应用时可保证船舶不与动态障碍物碰撞。     

舰船轮机实验室中的智能监控系统设计

监控覆盖率较低、处理监控数据等待时间较长,是现有舰船轮机实验室中监控系统存在的主要弊端。为有效解决此问题,在原有系统基础上进行改进,设计新型舰船轮机实验室中的智能监控系统。通过功能模块设计、通信接口设计,完成系统硬件设计。通过软件体系结构设计、智能监控中心结构设计、数据库设计,完成系统软件设计。通过设计对比实验的方式,证明新型系统与普通系统相比,提升监控覆盖面积,大幅缩短处理监控数据等待时间。     

复杂船舶电力网络系统的优化设计

传统船舶电力系统,存在网络运行时延较长、系统应用稳定性较低等弊端。为解决上述问题,设计基于复杂船舶电力网络的新型优化系统。通过网络结构设计、组网方法选择2个步骤,完成系统硬件的优化设计。通过数据库设计、网络运行程序设计、电力网络协议选择3个步骤,完成系统软件的优化设计。模拟系统运行环境,设计对比实验结果表明,应用新型优化系统后,网络运行时延长、系统应用稳定性低等情况,得到有效控制。     

嵌入式技术的船舶实时监控系统

普通船舶实时监控系统,存在监控环境稳定性较差,实时联动船舶数据传输速率较慢等弊端。为有效解决上述问题,引入Linux原理,设计基于嵌入式技术的船舶实时监控系统。通过硬件框架设计、服务器接口设计,完成基于嵌入式技术船舶实时监控系统硬件设计。通过Linux内核设计、嵌入式监控环境设计、实时监控驱动程序设计,完成基于嵌入式技术船舶实时监控系统软件设计。模拟系统运行环境,设计对比实验结果表明,新型系统与传统系统相比,有效解决监控环境稳定性差、实时联动船舶数据传输速率慢等问题。     

船舶通信网络异常数据定位技术

普通船舶异常数据定位算法,存在数据位置定位不够准确、定位时间较长等弊端。为有效解决上述问题,设计基于通信网络异常分析的船舶数据定位算法。通过船舶异常信号的稀疏化处理、通信网络的恢复与重构,完成通信网络异常分析。通过船舶数据关键字查询、GNP网络定位格局的搭建、定位最短路径选择,完成基于通信网络异常分析船舶数据定位算法的搭建。设计对比实验结果表明,新型算法与传统算法相比,可以快速、准确的定位数据所处位置。     

工业以太网在船舶电力推进监控系统中的应用

为了优化船舶电力推进监控系统,对工业以太网在船舶电力推进监控系统中的应用展开研究。利用采集船舶电力推进设备信号,设计控制执行程序,完成基于工业以太网的船舶电力推进系统信号处理。在此基础上,连接变频装置,借助监控电路对异步电动机进行实时调试,完成船舶电力推进监控系统的搭建。实验结果表明,与集散型电力推进监控系统相比,基于工业以太网的监控系统可对船舶电力进行及时协调与调度,体现出了工业以太网在船舶电力推进监控系统中的应用价值。     

基于OPC技术的船舶电力推进试验监控系统设计

本文提出了一种基于OPC技术的船舶电力推进试验监控系统设计方案,其主要特征为上位机采用NI公司的LabVIEW软件作为监控界面开发平台,应用OPC Server技术实现PC与PLC之间通讯,并通过上位机软件访问OPC Server完成对试验系统监控数据的显示、分析、存储、指令下达等功能。最后,通过陆上电力推进试验监控系统的设计完成监控系统的功能验证工作.     

云计算在船舶网络视频监控系统中的应用研究

随着云计算技术的快速发展和不断完善,云计算技术在船舶安防、视频监控等领域逐渐得到了广泛的应用和发展。船舶网络视频监控在船舶安防中发挥着非常重要的作用。通过视频监控系统能够及时掌握船舶航行状态,确保船舶的安全。本文设计船舶网络视频监控系统,研究云计算技术在系统中应用的关键技术,提出视频图像检测算法。     

基于DSP技术的电力推进船舶电力负荷预测系统

针对电力推进船舶电力负荷的非线性、混沌性,难以进行准确预测的难题,设计了基于数字信号处理(DSP)技术的电力推进船舶电力负荷预测系统。首先,针对电力推进船舶电力负荷的特点,设计船舶电力负荷预测系统的总体框架,然后进行基于DSP技术的电力推进船舶电力负荷预测系统设计,分别进行船舶电力负荷预测系统的硬件与软件设计,最后进行仿真实验,仿真结果表明,DSP技术能够更好地把握电力负荷信号的变化规律,可以得到更为准确的船舶电力负荷预测精度,预测的实时性得到了极大的提升。     

基于FPGA的船舶航行视频采集系统设计与实现

为解决常规船舶航行视频采集系统在复杂海况环境下,存在视频采集分辨能力较低的不足,提出了基于FPGA的船舶航行视频采集系统设计与实现。依托船舶航行视频采集系统执行机构设计、控制电路设计,实现了系统硬件设计;基于船舶航行视频采集系统网关结构设计、控制过程设计,完成了系统软件设计,实现了FPGA的船舶航行视频采集系统设计。试验数据表明,提出的船舶航行视频采集系统较常规船舶航行视频采集系统,视频采集分辨能力提高47.82%,适合在复杂海况下进行视频采集。     

基于PLC技术和工业现场总线技术的船舶电力监控系统设计

船舶上的电力系统对于船舶航行安全具有非常重要的意义。本文提出一种基于PLC技术和工业现场总线技术的电力监控系统解决方案,实现船舶电力系统中电力参数的监控,能够完成船舶电站自动并车和解列,使用CC-LINK总线技术,监控模块获取的电力系统数据可以通过总线和船舶监控室进行数据传送。系统具有较高的实时性和可靠性。     

基于聚类分析算法的船舶障碍物自动识别系统

由于船舶在海上航行时,受到海上信号强度的影响,使得障碍物识别系统响应速度变慢,识别精度降低,因此采用聚类分析算法对船舶障碍物进行自动识别。在分析船舶障碍物自动识别系统结构的基础上,设计系统的整体结构,并结合船舶障碍物信号处理器的内部结构,设计了船舶障碍物信号处理器,完成了系统的硬件设计。在此基础上,采用聚类分析算法提取障碍物识别算子,完成了对船舶障碍物完整性的判断,结合船舶障碍物识别流程,完成系统的软件设计,实现了对船舶障碍物的自动识别。试验结果表明,基于聚类分析算法的船舶障碍物自动识别系统不仅能有效地减少海上航行船舶的碰撞次数,降低系统的失误率,而且能提高识别的准确性。     

船舶电力推进模拟器监控系统研究与设计

为深入开展船舶电力推进技术研究,设计了船舶电力推进模拟器监控系统．本系统采用分布式远程L／O模块完成现场数据采集,工控机实现系统的监测与控制,RS-485总线完成数据传输,监控软件应用Delphi编制．监控系统完成数据采集、推进控制以及故障处理,实现与实船相似的电力推进仿真．     

船舶监控数字视频分块无损压缩模型构建

视频监控系统是船舶不可或缺的组成部分,该系统在管理监控方面具有不可替代的作用,在防碰撞中的作用尤为突出。视频监控系统采集到的数字视频需要进行压缩处理,为提高压缩效果,可以对视频进行分块,然后利用无损压缩模型快速完成视频压缩。鉴于此,提出数字视频无损压缩技术,对监控视频进行分块处理,基于运动估计和图像增强构建无损压缩模型,利用该模型完成监控视频压缩。结果表明,构建的模型对数字视频具有良好的重建效果。     

船舶燃油剩余量动态监测系统设计与实现

传统LTR船舶油量监测系统存在监测命令执行时间过长、剩余油量定位不准确等弊端。为解决上述问题,设计新型船舶燃油剩余量动态监测系统。通过传感信号采集模块设计、A/D信号转换模块设计2个步骤,完成新型系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,通过燃油剩余量位置动态监测、监测数据库表结构设计、动态燃油量监测语句完善,完成新型系统的软件运行环境搭建,实现系统的顺利应用。对比实验结果显示,与传统LTR船舶油量监测系统相比,应用新型船舶燃油剩余量动态监测系统后,监测命令执行时间明显缩短,剩余油量定位精准度最大值超过85%。     

基于OPC技术的电力推进船舶混合动力故障定位

基于信号变换的诊断方法、基于专家经验法诊断方法故障空间的局限性,导致故障定位精准度较低。为此,提出基于OPC(OLE for Process Control)技术的电力推进船舶混合动力故障定位研究。构建故障定位模型,剔除工作状态外部干扰信息。描述电力推进船舶混合动力系统故障定位特征向量,确定故障空间。计算故障出现概率,提取主要故障特征。借助人机接口对输入信号进行滤波处理,使用OPC技术匹配知识库中故障规则,找到具体故障位置。搭建电力推进船舶混合动力监控系统,利用Matlab进行实验仿真研究。实验结果表明,该方法与实际定子磁链轨迹坐标一致,具有精准定位效果。     

船舶通信终端远程导航监控技术

随着船舶运输行业的飞速发展,船舶航行安全面临着日益严峻的挑战,因此对船舶通信远程导航监控技术的要求也逐渐增高。但由于当前船舶导航定位雷达存在较多局限性,难以满足精准定位、准确导航的系统设计要求。因此结合软件技术和航空雷达技术对船舶导航监控系统进行优化和设计,以便解决当前船舶通信终端远程导航监控系统中存在的盲区问题。基于以上背景,结合GIS技术对船舶通信终端远程导航监控覆盖系统进行设计,以便对船舶位移雷达配置信息进行提取和配置,从而达到精准及时的显示船舶航行监控信息,保障船舶在航线上准确航行的设计目标。为检测该方法的实用性针对系统动态的管理雷达导航监控功能进行仿真实验,实验结构证实该系统可有效达到对船舶航行通信远程导航监控进行精准动态模拟的效果,可为船舶航行航线数据进行稳定的监控,对航行数据误差进行精准分析。由此证实船舶通信终端远程导航监控系统对航运事业远程自动导航监控系统有着重要的指导意义。     

基于深度学习的监控视频中船舶识别方法

针对当前监控视频中船舶识别成功率低、无法进行在线识别的难题,为了对监控视频中船舶进行准确识别,提出基于深度学习的监控视频中船舶识别方法。首先对监控视频中船舶识别原理进行分析,采集船舶识别的监控视频,将船舶识别从背景中分割,然后提取船舶识别的不变矩特征,将不变矩特征输入深度学习算法中进行训练,建立监控视频中船舶识别模型,最后进行了多个监控视频中船舶识别验证性实验。实验结果表明深度学习算法可以准确对监控视频中的船舶进行识别,提高了监控视频中船舶识别成功率,误识率急剧下降,远低于当前其它监控视频中船舶识别方法,实时性要也要高于其它识别方法,是一种速度快、结果可信的监控视频中船舶识别方法。     

船舶电力推进监控系统体系结构设计技术研究

电力推进监控系统是船舶综合电力推进系统的重要组成部分,其运行性能直接影响到船舶的生命力,为确保电力推进系统安全有效运行,保障船舶的生命力,必须深入开展电力推进监控系统设计技术的研究.本文以船舶电力推进监控系统为研究对象,在归纳、总结系统组成和功能的基础上,对监控系统的体系结构设计技术进行了研究.